Saules paneļi automašīnai: raksturojums, darbības īpatnības

2024 Autors: Erin Ralphs | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-19 17:42

Notiekošā cīņa par vides tīrību un vides drošību ir izraisījusi saules paneļu izstrādi un masveida ražošanu, kas ir atraduši pielietojumu dažādās nozarēs. Arī automobiļu rūpniecība nav atstāta malā - mazie ar saules enerģiju darbināmie elektromobiļi šodien nevienu nepārsteidz.

Darba princips

Ar saules enerģiju darbināms auto ir aprīkots ar elektromotoru, kura enerģijas avots ir saules sistēma, kas pārvērš saules enerģiju elektroenerģijā. Silīcija saules baterijas elementu "p-n caurlaidības" princips izraisa elektriskās enerģijas veidošanos saskaņā ar noteiktu shēmu:

1. Augšējais n-slānis ietver fosforu, apakšējo, p-slāni, boru. Fotoelementa "P-N vadītspēju" nosaka tā sauktais "p-n savienojums", kas veidojas uz divu slāņu robežas.
2. Akumulatora augšējā slānī saules gaismas ietekmē veidojas negatīvi lādēti elektroni, pozitīvi uzlādēti - inapakšējais slānis. Elektriskais lauks un potenciālu starpība starp slāņiem veidojas noteikta skaita daļiņu ar dažādu lādiņu klātbūtnes dēļ. Elektriskās strāvas plūsma caur ķēdi iespējama tikai tad, ja starp akumulatoram pievienotajiem elektrodiem ir slodze, savukārt pozitīvi lādētās daļiņas virzīsies uz leju, negatīvi lādētas - uz augšu.

Iepriekšminēto shēmu var izmantot kā automašīnas mehāniskās transmisijas piedziņu, ja ir savienots elektromotors un trešās puses ierīces, kas ir atbildīgas par automašīnas atsevišķu sistēmu darbību, kā slodzes saules enerģijai akumulators.

Saules transportlīdzekļu vēsture

Automobiļu rūpniecība, kas specializējas transportlīdzekļu izveidē uz saules baterijām, radās 20. gadsimta vidū. Sakarā ar tehnoloģiju nobīdi un nespēju izveidot energoietilpīgus akumulatorus un jaudīgus kompakta izmēra saules paneļus, šīs jomas attīstība tika apturēta, atsākoties tikai 90. gados. Saules sistēmu paaugstinātā efektivitāte ļāva palielināt saražotās elektroenerģijas daudzumu, jaunas paaudzes energoietilpīgie akumulatori ļāva izveidot pietiekamu enerģijas rezervi ilgiem braucieniem.

Jauni elektromotoru veidi, transmisijas, virsbūves konstrukcijas un materiāli ir spēlējuši nozīmīgu lomu ar saules enerģiju darbināmu transportlīdzekļu attīstībā. Mūsdienās transportlīdzekļu transmisijas tiek ražotas, pamatojoties uz detaļām ar minimālu rites pretestību, elementiemkorpuss - izgatavots no vieglas un izturīgas plastmasas. Izmantotie motori ir bezsuku bloki, kuru pamatā ir stabi, kas izgatavoti no magnētiskiem retzemju materiāliem.

Motorriteņi bija vēl viens izgudrojums, kas deva impulsu šīs nozares attīstībai. To tehnoloģija ietver elektromotora izvietošanu uz katra no dzenošajiem riteņiem, kas ievērojami palielina transmisijas mehānisma kopējo efektivitāti.

Elastīgu saules paneļu parādīšanās un enerģijas absorbcijas laukuma palielināšanās ir ietekmējusi saules paneļu jaudas palielināšanos automašīnas akumulatoram.

Vidējā automašīnas cena

Transportlīdzekļu augstās cenas, kas kā enerģijas avotu izmanto saules sistēmas, ir saistītas ar to montāžas sarežģītību un viengabala ražošanu. Autoražotāji, kas izstrādā šādus modeļus, neizplata informāciju par tehnoloģijām, mašīnām un to cenu. Neskatoties uz to, jau sērijveida ražošanā nodoto automašīnu izmaksas - piemēram, franču uzņēmuma Venturi modeļa Astrolab - izmaksas ir aptuveni septiņi miljoni rubļu.

Cieņa

Pirms klasiskajiem iekšdedzes dzinējiem ar saules enerģiju darbināmiem transportlīdzekļiem ir vairākas priekšrocības:

• Videi draudzīgs, jo nav kaitīgu izmešu.
• Neierobežota enerģija no saules.
• Nav nepieciešams būvēt uzlādes stacijas un degvielas uzpildes stacijas
• Ilgs kalpošanas laiks.
• Pieejama un bezmaksas enerģija.

Trūkumi

Plašu saules bateriju ieviešanu ekspluatācijā kavē šādi trūkumi:

• Akumulatoru augstās izmaksas, kas saistītas ar nepieciešamību pēc novatoriskām tehnoloģijām un gabalu ražošanas.
• Salīdzinot ar iekšdedzes dzinējiem, ar saules enerģiju darbināmām sacīkšu automašīnām ir mazāks ātrums un mazāks darbības rādiuss.
• Darbības procesu sarežģī pakalpojumu un remonta pakalpojumu trūkums, kas specializējas saules sistēmās.

Pašinstalēšana

Saules paneļu uzstādīšana automašīnai ir iespējama ar savām rokām, ja ir pieejami nepieciešamie rokas instrumenti, zināšanas mehānikas un elektromehānikas jomā un brīvais laiks.

Saules enerģijas pārvēršana elektroenerģijā tiek veikta kolektorā, kas novietots uz automašīnas virsbūves. Akumulators uzglabā saražoto enerģiju.

Akumulatora uzlādes līmeni, uzkrātās enerģijas patēriņu un elektromotora strāvas patēriņu regulē automašīnā uzstādīts elektroniskais vadības bloks. Mehāniskā transmisija dzen transportlīdzekļa riteņus, pārvēršot elektrību rotācijas kustībā.

Uzstādot saules paneļus, vēlams izmantot rūpnīcā ražotus konstrukcijas elementus. Ķermenim ir tikai divas prasības – spēks un mazs svars. Tās izmēri ir atkarīgi no galveno komponentu izmēriem un jumta montāžassaules baterijas automašīna. Akumulatora, elektroniskā bloka un elektromotora tehniskajiem parametriem jāatbilst izvēlētā paneļa jaudai.

Optimālais izvietojums: automašīnas augšdaļa

Saules sistēmas minimālais laukums nepieciešamās jaudas iegūšanai ir 1 m2, kas izskaidro biežo saules bateriju izvietošanu uz automašīnas jumta. Paneļi tiek piestiprināti pie jumta virsmas ar speciāliem kronšteiniem, silikona līmi vai Velcro. Saules bateriju izvēlas automašīnas īpašnieks, pamatojoties uz izvirzītajiem mērķiem: piemēram, audio sistēmai un citiem rotājumiem automašīnā uz saules baterijas pietiek ar kompakta paneļa uzstādīšanu. Šādai stacijai nebūs pietiekami daudz jaudas, lai uzlādētu akumulatoru.

Informācijas paneļa izvietojums

Saliekamos saules paneļus var uzstādīt uz paneļa un glabāt bagāžas nodalījumā. Elementa korpusam jābūt izgatavotam no izturīgas plastmasas, kas izturīga pret augstām temperatūrām. Baterijas, kas izgatavotas no neuzticama un lēta materiāla, var deformēties, pakļaujot to tiešiem saules stariem un augstām temperatūrām.

Saules paneļi automašīnas akumulatora uzlādēšanai ir savienoti divos veidos:

• Standarta - caur cigarešu šķiltavu.
• Caur akumulatora spailēm.

Pirms uzstādīšanas un pievienošanas jums jāizlasa saules baterijas ražotāja piedāvātās instrukcijas. Automašīnas saules sistēmas un elektroiekārtu bojājumu cēlonis vairumā gadījumu ir nepareizsakumulatora savienojums.

Akumulatora uzlādes noteikumi

Svina-skābes akumulatoru uzlādes pašreizējā vērtība nedrīkst pārsniegt 10–12% no to ietilpības, kas ietekmē akumulatora uzlādes laiku. Kvalitatīvs un uzticams akumulators ar jaudu 60 A / h tiek uzlādēts ar strāvu, kuras maksimālā vērtība ir 5-6 A. Ar šādiem indikatoriem vidējais uzlādes laiks ir 10-12 stundas. Akumulatora atteices risks palielinās, ja tiek samazināts uzlādes laiks vai ievērojami palielināti norādītie parametri.

Saules paneļi samazina visus riskus, jo to maksimālā strāvas stiprums nepārsniedz 1-2 A. Akumulatoram ir pietiekami daudz jaudas līdz 7 W, lai saglabātu akumulatora veiktspēju, savukārt saules baterijas ar jaudu 50 Lai to pilnībā uzlādētu, nepieciešami -70. Otr Šādas sistēmas ir aprīkotas ar kontrolieriem, kas regulē paneļu tehniskos parametrus un uztur akumulatora veiktspēju un integritāti.

50 Ah akumulatoru var pilnībā uzlādēt 7–9 stundās, izmantojot 40 W 20 V saules bateriju.

Automašīnai uzstādīto saules paneļu optimālajam garumam jābūt vienam metram, spriegumam un jaudai - attiecīgi 12 volti un 15 vati. Speciālisti stingri iesaka iegādāties kontrolieri vai līdzīgu vadības ierīci, kas var aizsargāt transportlīdzekļa iebūvēto sistēmu un akumulatoru no pretējās vai pārmērīgas uzlādes. Saules paneļi bieži tiek apvienoti vienā ķēdē, lai palielinātuietilpību un tiek novietoti uz automašīnas jumta ar pietiekamu platību.

Modeļa pārskats

Tīkls piedāvā plašu foto saules paneļu klāstu automašīnai, tomēr ar bagātīgu izvēli ne visiem paneļiem ir atbilstoša kvalitāte un uzticamība. Eksperti ierosina pakavēties pie trim populāriem saules sistēmu modeļiem ar nepieciešamajām īpašībām.

Saules paneļi Sunsei SE-500

Populārs un pieprasīts saules sistēmas modelis ar kompaktiem izmēriem - 38x36x3 cm. Ražotājs komplektā piedāvā ūdensizturīgu korpusu uzglabāšanai un transportēšanai.

Mazo saules paneļu jauda nepārsniedz 7,5 W, strāva ir 0,6 A. Sunsei SE-500 ir uzstādīti uz statīva un nodrošina automašīnas akumulatora darbību vairākas stundas, ja tiek izslēgts dzinējs.

Akumulators tiek uzlādēts gan ar ieslēgtu dzinēju, gan ar izslēgtu dzinēju. Saules panelim ir cigarešu aizdedzinātāja spraudnis un spailes. Spriežot pēc atsauksmēm par automašīnas saules bateriju paneli, daudzi patērētāji Sunsei uzstāda laivām ar dīzeļdegvielu, kravas automašīnām un traktoriem.

Saules paneļa SE-500 trūkums ir tā mazā jauda, ko kompensē vairāku elementu apvienošana vienā tīklā.

SunForce akumulators

Saules paneļa modelis no Kanādas ražotāja. Akumulatora nominālie izmēri ir 97x35x4 centimetri, spriegums un jauda ir 1,5 A unattiecīgi 17 W. Komplektā ar cigarešu aizdedzinātāja spraudni, spailēm un 7A/12V kontrolieri.

Neskatoties uz izmēru, to var viegli uzstādīt uz vieglo transportlīdzekļu, laivu, kravas automašīnu un speciālā aprīkojuma jumta. Modeļa papildu priekšrocība ir iespēja strādāt miglā un lietū.

Panelis TCM-15F

Pārnēsājami saules paneļi automašīnai ar elastīgu virsbūvi, 15 W jaudu, 1A spriegumu un kompaktiem izmēriem - 60x27x0,5 centimetri. Tā mazā izmēra dēļ paneli var viegli salocīt un droši uzstādīt uz transportlīdzekļa jumta. Saules paneļa hermētiskajam korpusam ir pietiekama uzticamība. Specifikācijas nodrošina diezgan augstu efektivitāti 22%.

Atsauksmes

Automašīnu īpašnieki savos pārskatos par saules paneļiem automašīnai norāda uz nepieciešamību iegādāties pilnu saules sistēmas aprīkojuma komplektu, ieskaitot paneļus, vibrāciju izturīgu un izturīgu korpusu ar alumīnija virsmu, kas labi noņem siltumu, kontrolieris un akumulators. Pēdējais darbojas tikai kopā ar svina akumulatoriem, un tā nominālajai jaudai jābūt 12 voltiem. Saules paneļu efektīva un nepārtraukta darbība iespējama tikai tad, ja tie atrodas perpendikulāri saules stariem. Ideālā gadījumā automašīnu īpašniekiem ieteicams iegādāties īpašu sistēmu, kas izseko saules stāvokli un atrod optimālo akumulatora leņķi automātiskajā režīmā, taču šāda veida konstrukcija maksā daudz, kadmontāža.

Uzstādot saules bateriju automašīnai, vēlams ņemt vērā izvēlētā modeļa, automašīnas akumulatora un borta tīkla īpašības. Komplektā esošo saules paneļu ražotāji sniedz detalizētas instrukcijas produktu uzstādīšanai un ekspluatācijai ar jaudas, kapacitātes un sprieguma nominālvērtībām. Standarta aprīkojumā var būt arī kontrolieris, akumulatora spailes un cigarešu aizdedzinātāja spraudnis.

Automašīnu saules sistēmas pilnībā neaizstāj akumulatoru, taču tās ļauj uzlādēt akumulatoru un nodrošināt strāvas padevi galvenajām automašīnas elektroiekārtām. Labākais veids, kā izmantot saules bateriju, ir uzlādēt akumulatoru ārkārtas situācijās. Pilnīga akumulatora uzlāde ir iespējama tikai ar tīkla lādētāju.